Es ist eine Idee, die so weit verbreitet ist, dass sie als Evangelium wiederholt wird – Menschen, die gut in Mathe sind, neigen auch dazu, gut in Musik zu sein. Die meisten von uns kennen jemanden, der dem Stereotyp entspricht. Vielleicht war es ein Kind in der Schule, das im Matheunterricht Bestnoten bekam Und konnte im Handumdrehen eine Mozart-Klaviersonate herunterrasseln. Vielleicht war es Ihr Kollege vom Orchester, der später Raketenwissenschaftler wurde. Aber wie viel Wahrheit steckt wirklich darin?
Warum glauben wir, dass es einen Zusammenhang zwischen Musik und mathematischen Fähigkeiten gibt?
Es gibt viele Beispiele hochkarätiger Musiker mit mathematischem Hintergrund und einige berühmte Wissenschaftler, die nebenbei als Komponisten oder Instrumentalisten tätig waren.
Nehmen wir den Leadgitarristen von Queen, Sir Brian May, der dank seiner Arbeit als Astrophysiker in jüngster Zeit für Schlagzeilen sorgte und dabei half, die Anatomie des gefährlichsten Asteroiden zu kartieren, den wir kennen. Ein weiteres bekanntes Gesicht in der Welt der Astrophysik ist Professor Brian Cox, aber wussten Sie, dass er einst Keyboard für die 90er-Jahre-Band D:Ream spielte?
In der klassischen Welt haben wir den einflussreichen Komponisten Philip Glass, der Mathematik und Philosophie an der University of Chicago studierte. Dann ist da noch der bahnbrechende Astronom und Entdecker des Uranus William Herschel, der es auch schaffte, einen großen Katalog musikalischer Werke für verschiedene Instrumente zu komponieren.
Und vielleicht der Doyen von allen: Pythagoras selbst. Obwohl der sogenannte „Vater der Zahlen“ vor allem für den berühmten Satz, der einen in der Schule zum Einschlafen brachte (etwas, etwas, Dreiecke?), und seine etwas exzentrischen Ansichten über Bohnen bekannt ist, machte er auch einige der ersten großen Fortschritte beim Verständnis der Grundlagen Harmonielehren, die auch heute noch in der westlichen Musikkomposition gelten.
Auch wenn die berühmten Beispiele unsere Aufmerksamkeit erregen, gibt es so etwas wie einen Bestätigungsfehler. Für jeden Universalgelehrten (kein Wortspiel beabsichtigt) da draußen gibt es Dutzende Mathematiker, die eine Piccoloflöte nicht von einer Bratsche unterscheiden können, und jede Menge Musiker, die ohne ihren Smartphone-Rechner verloren wären.
Es lässt sich jedoch nicht leugnen, dass die Idee hängengeblieben ist, und das könnte zum Teil daran liegen, dass – wie der alte Pythago bemerkte – Musik und Mathematik selbst auf grundlegende Weise miteinander verbunden sind.
„Die beiden haben überraschend viel gemeinsam“, sagte Dr. Ayã§a Akın, Forscherin am Fachbereich Software Engineering der Universität Antalya Belek in der Türkei, gegenüber IFLScience.
„Denken Sie über Symbole und Symmetrie nach. Beide Fächer erfordern außerdem abstraktes Denken und quantitatives Denken. Arithmetik eignet sich besonders gut für den musikalischen Unterricht, da Brüche und Verhältnisse auch für die Musik von grundlegender Bedeutung sind.“
„In der Mathematik dreht sich alles um Zahlen und Brüche. Wenn man diese Zahlen durch Noten, Rhythmus und Tempo ersetzt, erhält man Musik.“
Einige Hochschulen bieten Studierenden mit einer doppelten Leidenschaft für Musik und Mathematik die Möglichkeit, dies zu nutzen, indem sie einen gemeinsamen Studiengang in beiden Disziplinen absolvieren. Die renommierte Wissenschafts- und Medizinuniversität Imperial College London bietet zusammen mit dem benachbarten Royal College of Music einen vierjährigen gemeinsamen Bachelorstudiengang in Physik und Musikdarbietung an. Die University of Edinburgh bietet Mathematik und Musik als Bachelorstudiengang an, der sich neben den Mathematikkursen auf theoretische und kulturelle Aspekte der Musik konzentriert.
Ungeachtet dessen kann man mit Recht sagen, dass die Musikausbildung, die wir erhielten, für die meisten von uns ziemlich weit von unserer Mathematikausbildung entfernt war. Aber könnte uns da ein Trick entgehen? Könnte die Kombination dieser beiden scheinbar unterschiedlichen Fächer für die nächste Generation von Kindern von Vorteil sein?
Glücklicherweise gibt es in diesem Bereich bereits einige faszinierende Forschungsarbeiten und wir konnten mit Dr. Akın über eine kürzlich von ihr durchgeführte Studie sprechen, die darauf abzielte, genau diese Art von Fragen zu beantworten.
Sollten Musik- und Mathematikunterricht kombiniert werden?
In dieser Forschung begab sich Dr. Akın auf eine Jagd durch die wissenschaftliche Literatur eines halben Jahrhunderts. Sie wollte herausfinden, ob es Beweise dafür gibt, dass Musikunterricht für kleine Kinder ihnen dabei helfen kann, ihre mathematischen Fähigkeiten zu entwickeln, und sichtete daher die zwischen 1975 und 2022 veröffentlichten Arbeiten.
„Mathe ist nicht für jedes Kind einfach“, sagte Dr. Akın gegenüber IFLScience. „Die jüngsten Ergebnisse in Mathematik unter den Schülern der entwickelten Länder sind auf dem niedrigsten Stand seit Jahrzehnten, was bei Eltern, Pädagogen und Behörden Besorgnis hervorruft.“
Es gibt keine einfachen Antworten auf dieses Problem, aber Dr. Akın interessierte sich für die wachsende Zahl interdisziplinärer Forschung im Bildungsbereich.
„Obwohl Mathematik und Musik in den Schulen als zwei weit voneinander entfernte Fächer behandelt werden, betrachte ich Mathematik und Musik als zwei Disziplinen, die nahe beieinander liegen“, erklärte sie.
Bei ihrer Literaturrecherche identifizierte sie 55 Studien zur weiteren Analyse, die Daten von fast 78.000 Schülern jeden Alters, vom Kindergarten bis zur Universität, enthielten.
„Ich habe drei verschiedene Musikinterventionen analysiert“, sagte sie gegenüber IFLScience. „Die erste betraf die allgemeine Musikintervention, bei der Kinder lernen, zu singen und Musik zu hören.“ [â¦] In der zweiten Intervention lernten die Kinder, sowohl einzeln als auch in einer Band ein Musikinstrument zu spielen [â¦] Und mit der dritten Intervention wurde Musik zu einem wichtigen Bestandteil des Mathematikunterrichts; Integrierte Musik-Mathematik-Interventionen, bei denen Musik auf verschiedene Weise in die Mathematik integriert wird.â€
In allen Fällen wurden die mathematischen Fähigkeiten der an den verschiedenen Interventionen teilnehmenden Kinder vor und nach der Studienzeit getestet.
„Insgesamt“, erklärte Dr. Akın, „war Musik in jeglicher Form mit besseren Mathe-Ergebnissen verbunden.“
„Um die Ergebnisse zusammenzufassen: 58 Prozent der Kinder, die regelmäßig Musikunterricht genommen hatten, und 69 Prozent der Kinder, die gelernt hatten, ein Musikinstrument zu spielen, schnitten bei den Mathematiktests besser ab.“
„Aber“, fügte sie hinzu, „gerade der integrierte Unterricht hatte einen tollen Effekt. Denn immerhin 73 Prozent der Schüler, die im Mathematikunterricht auch Musikunterricht hatten, merkten Fortschritte.“
Das Ausmaß der beobachteten Effekte überraschte den Forscher.
Dr. Akın erklärte auch, dass die Interventionen in jüngeren Altersgruppen den größten Effekt hatten. Dies scheint darauf hinzudeuten, dass der beste Weg nach vorn darin besteht, Musik schon in einem frühen Stadium in den Mathematiklehrplan zu integrieren, eine Idee, die bei Mathematiklehrern je nach ihren eigenen musikalischen Fähigkeiten Freudenschreie oder Bestürzung hervorrufen könnte.
Mit Musik macht Mathe einfach mehr Spaß.
Dr. Ayã§a Akın
In der Türkei, wo Dr. Akın seinen Sitz hat, sind musikalische Interventionen wie in weiten Teilen der Welt nicht oft im Mathematikunterricht enthalten. Es ist etwas, das sie gerne ändern würde.
„Basierend auf den Forschungsergebnissen geht man davon aus, dass interdisziplinäre Lernumgebungen, die es Mathematik- und Musiklehrern ermöglichen, zusammenzuarbeiten, dazu beitragen könnten, die Mathematikleistungen und mathematischen Überzeugungen der Schüler zu steigern und die Mathematikangst der Schüler zu verringern.“
Dieser zweite Punkt ist ein weiterer wichtiger Aspekt des Ganzen: Über die tatsächliche Verbesserung der mathematischen Fähigkeiten der Schüler hinaus gibt es Hinweise darauf, dass die Hinzufügung von Musik denjenigen helfen kann, die Angst vor dem Rechnen haben.
„Selbst Kinder, die Schwierigkeiten mit Mathematik haben und daher eine gewisse Angst vor Mathematik entwickelt haben, können dank Musik etwas mehr entspannen“, sagte Dr. Akın. „Mit Musik macht Mathe einfach mehr Spaß.“
Dies macht Sinn, wenn man bedenkt, was wir darüber wissen, wie Musik unser Wohlbefinden in allen Lebensphasen fördern kann. Ein aktueller Bericht der Nationalen Umfrage der University of Michigan zu gesundem Altern ergab, dass 75 Prozent der Erwachsenen im Alter von 50 bis 80 Jahren sagten, Musik „lindert Stress oder entspannt“, und 60 Prozent sagten, sie „motiviert oder belebt“, was wie das Ideal klingt Geisteszustand, den man haben muss, bevor man einen Mathematikunterricht in Angriff nimmt.
Die Gefühle, die Musik hervorruft, scheinen auch in allen menschlichen Kulturen bemerkenswert universell zu sein. Aktuelle Untersuchungen der Universität Turku in Finnland ergaben, dass westliche und asiatische Zuhörer beim Hören derselben Melodien ähnliche Emotionen und Körperempfindungen erleben. Dies deutet darauf hin, dass Interventionen, die Musik in den Mathematikunterricht bringen, großen Anklang finden könnten.
Doch wie könnten diese Interventionen konkret aussehen? Dr. Akın hat einige Vorschläge.
Wie bringt man Musik und Mathematik zusammen?
„Musik im Mathematikunterricht kann auf unterschiedliche Weise gestaltet werden“, erklärte sie.
„Schüler können zum Beispiel im Takt zu Liedern mit unterschiedlichen Rhythmen in die Hände klatschen. Mit Mathematik könnte man sogar Musikinstrumente entwerfen. Darüber hinaus können mathematische Probleme anhand von Originalmusikstücken gelöst werden. Oder andersherum: Musikstücke machen, die auf mathematischen Mustern basieren. Mathematik kann auch auf alternative Weise dargestellt werden, beispielsweise in Noten.“
Dr. Akın betonte, dass dies keine zusätzliche finanzielle Belastung für die Schulen bedeuten müsse – einfache Rhythmusinstrumente, die diese Aufgabe gut erfüllen würden, könnten sogar von den Schülern selbst hergestellt werden. Es geht darum, Kindern zu helfen, die Mathematik auf eine neue Art und Weise zu betrachten, die hoffentlich leichter zugänglich sein wird, insbesondere für diejenigen, die in der Vergangenheit Schwierigkeiten hatten.
„Diese Methoden helfen Kindern nicht nur, wichtige mathematische Konzepte zu verstehen, sondern ermöglichen ihnen auch, die Parallelen und Zusammenhänge zwischen Mathematik und Musik zu erkennen, was eine reichhaltigere und ansprechendere Lernumgebung bietet“, sagte Dr. Akın. „Ich glaube, dass dies eine wichtige Möglichkeit ist, Schüler für Mathematik zu begeistern und eine gute Zeit zu haben.“
Mathematik ist eine lebenswichtige Fähigkeit. Gute Kenntnisse in der Welt der Zahlen können Kindern helfen, egal ob sie ein eigenes Unternehmen gründen, die nächste Pandemie heilen, ein seit langem bestehendes mathematisches Rätsel lösen oder einfach selbstbewusst durch die Welt der Erwachsenen navigieren möchten.
Aber man kann mit Recht sagen, dass das Erlernen von Mathematik nicht für jeden selbstverständlich ist. Warum sollten wir nicht etwas ausprobieren, das diesen Lernprozess verbessern könnte? Laut Dr. Akın und vielen der Autoren der in ihre Analyse einbezogenen Arbeiten macht es einfach Sinn, dass Musik in dieses Bild passt.
„Mathematik und Musik scheinen zwei sehr unterschiedliche Welten zu sein, aber tatsächlich passen sie sehr gut zusammen.“